Mã hóa đồng cấu hoàn toàn (Fully Homomorphic Encryption)
Tóm lại: Mã hóa đồng cấu hoàn toàn (fully homomorphic encryption, FHE) là một loại lược đồ mã hóa cho phép thực hiện phép tính tùy ý trên dữ liệu đã được mã hóa.
Mã hóa đồng cấu hoàn toàn (fully homomorphic encryption, FHE) là một loại lược đồ mã hóa cho phép thực hiện phép tính tùy ý trên dữ liệu đã được mã hóa. Kết quả vẫn ở dạng mã hóa, và sau khi giải mã, nó khớp với kết quả mà cùng phép tính đó tạo ra trên dữ liệu gốc.
Tại sao điều này quan trọng
Thông thường, dữ liệu phải được giải mã trước khi có thể xử lý, điều này làm lộ dữ liệu cho bất kỳ bên nào thực hiện việc xử lý, chẳng hạn như nhà cung cấp dịch vụ đám mây. FHE loại bỏ bước đó. Các lược đồ "đồng cấu một phần" (partially homomorphic) trước đây chỉ hỗ trợ một loại phép toán, chẳng hạn như phép cộng hoặc phép nhân. Một lược đồ đồng cấu hoàn toàn hỗ trợ cả hai, và như vậy là đủ để xây dựng bất kỳ phép tính nào. Nhà mật mã học Craig Gentry đã công bố lược đồ đồng cấu hoàn toàn đầu tiên, và các nghiên cứu sau đó đã giúp nó nhanh hơn nhiều, nhưng nó vẫn chậm hơn rất nhiều so với tính toán trên dữ liệu chưa mã hóa. Trong lĩnh vực blockchain, FHE đang được nghiên cứu cho hợp đồng thông minh bảo mật, bỏ phiếu riêng tư và đấu giá kín, nơi mạng lưới phải tính ra một kết quả mà không ai nhìn thấy dữ liệu đầu vào riêng lẻ. FHE có liên quan đến, nhưng khác với, bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge proof), loại bằng chứng chứng minh một mệnh đề là đúng mà không tiết lộ dữ liệu đằng sau nó.
Ví dụ
Một người dùng mã hóa hai con số bằng khóa của mình và gửi các giá trị đã mã hóa đến một dịch vụ đám mây. Dịch vụ cộng chúng lại mà không hề giải mã và trả về một tổng đã được mã hóa. Chỉ người dùng, người nắm giữ khóa bí mật, mới có thể giải mã kết quả và đọc được tổng. Dịch vụ không bao giờ biết được bất kỳ con số nào hay kết quả là gì.